在日常使用气相色谱过程中,检测器的维护是非常重要的,良好的维护对仪器性能和寿命有极大的好处。在色谱操作过程中,检测器有时受固定相流失及样品中的高沸点成分、易分解及腐蚀性物质的作用而被沾污,以至不能正常进行工作,因而提出了如何清洗维护检测器的问题。
(一)氢火焰检测器(FID)
FID的灵敏度高、死体积小、响应快、线性范围广,能有效地与毛细柱联用,是根据气相色谱流出物中可燃有机物在氢火焰中发生电离的原理制成的,是目前对有机物微量分析应用最广的检测器。使用FID时,离子室外罩须罩住,以保证良好的屏蔽和防止空气侵入。如果离子室积水,可将端盖取下,待离子室温度较高时再盖上。工作状态下,取下检测器罩盖,不能触及极化极,以防触电。离子室温度应大于100℃,待层析室温度稳定后,再点火,否则离子室易积水,影响电极绝缘而使基线不稳。当沾污不太严重时,可不必卸下清洗,此时只需要将色谱柱取下,用一根管子将进样口与检测器联接起来,然后通载气并将检测器炉温升至120℃以上,从进样口先注入20ul左右的蒸馏水,再用几十灿丙酮或氟里昂(Freonl 13等)溶剂进行清洗。在此温度下保持1—2h检查基线是否平稳,若仍不满意可重复上述操作或卸下清洗。
当沾污比较严重时,必须卸下清洗。卸下各电极,用无水乙醇冲洗检测体和喷嘴,特别是通气管路要彻底冲洗。柱流失物在检测器上的沉积(白色二氧化硅或黑色碳灰)会使其灵敏度降低,并产生色谱噪音和毛刺。具体清洗步骤是:卸下喷嘴用金属丝(适当粗细)穿入喷嘴,来回抽拉数次,直至金属丝能光滑移动,但需注意不要损坏喷嘴内沿。再用热纯水和色谱纯甲醇彻底淋洗,最后用压缩空气或氮气吹干,置于洁净表面上,让其风干。另外,在满足灵敏度要求的情况下,尽量选择大一些的载气流量,以便把燃烧物排出检测器。
(二)热导检测器(TCD)
TCD具有灵敏度高、线性范围广、稳定性好、响应速度快等优点,为目前最好的通用型色谱检测器之一,广泛用于气体分析测定等。对于该检测器必须保证载气、参比气、尾吹气来自同一个气源;确保参比气吹净参比极和温度超过150℃,才能开启灯丝。
清洗时先将热导检测器冷却至室温并取下色谱柱,将隔垫置于检测器入口的螺母或者接头组件上,将螺母或接头组件置于检测器接头上并拧紧,确认有尾吹气流,通过隔垫向检测器注射10uL~100uL甲苯、苯、丙酮等溶剂,注射总量至少1 mL,完成注射之后允许尾吹气继续流动10min以上,缓慢增加热导池的温度,使其比正常操作温度高20℃~30℃,30min之后将温度降低至正常值,并按照正常情况安装色谱柱。换汽化室密封垫时,一定要关断热导调节电流;发现流量转子突然下落到底.也要关断电源。对于柱流失、样品污染产生沉积物污染热导检测器,引起基线漂移、噪声增加或测试色谱图响应改变时,可以采用热清洗,即通过加热检测器池体以蒸发掉污染物。
清洗时先将热导检测器冷却至室温并取下色谱柱,将隔垫置于检测器入口的螺母或者接头组件上,将螺母或接头组件置于检测器接头上并拧紧,确认有尾吹气流,通过隔垫向检测器注射10uL~100uL甲苯、苯、丙酮等溶剂,注射总量至少1 mL,完成注射之后允许尾吹气继续流动10min以上,缓慢增加热导池的温度,使其比正常操作温度高20℃~30℃,30min之后将温度降低至正常值,并按照正常情况安装色谱柱。换汽化室密封垫时,一定要关断热导调节电流;发现流量转子突然下落到底.也要关断电源。对于柱流失、样品污染产生沉积物污染热导检测器,引起基线漂移、噪声增加或测试色谱图响应改变时,可以采用热清洗,即通过加热检测器池体以蒸发掉污染物。
(三)电子捕获检测器(ECD)
ECD是可以非常高灵敏度检测卤化物等亲电子性化合物的检测器,操作时须非常小心。在使用ECD时,一定注意在载气过滤器后面安装脱氧过滤
器。脱氧过滤器在使用三瓶高纯氮气后应予以更换。以防止氧气进入检测器∞J。操作时为避免ECD池污染,检测器温度需比柱箱温度高20℃~
50℃以上。来自生物的试样应尽量清洗干净后,导入气相色谱仪。如果基线噪音增大或输出值异常高,就应进行热清洗(烘炉),由于该检测器有放射
源,进行清洗时,不可以拆下检测器,只能进行热清洗,可采取加大载气流量(载气纯度要在99.9998%以上,而且干燥),升高检测器温度(最高使用温度),尾吹气为50—60 mL/min,连续冲洗。废气一定要排出室外。
(四)火焰光度检测器(FPD)
FPD是分析含S、P化合物的高灵敏度、高选择性的检测器。广泛应用于环境、食品中的S、P农药残留的测定。FPD与FID一样是燃烧试样型的检测器,FPD长时间分析含高沸点成分或难于挥发成分的试样时,这些成分会附着在检测器部分,或附着污垢,这是产生鬼峰和噪声的原因。因此,主要的维护是清洗。
该检测器的清洗可分为火焰喷嘴部分与光路部分。光路部分连同散热片可整体从火焰喷嘴上面拆下;火焰喷嘴部分的清洗可将皂沫流量计一端接在喷嘴处.若皂沫流量计没气泡显示,用干净银针插入喷嘴排除堵塞。而光路部分的清洗如下所述:火焰光度检测器具有高灵敏度响应的一种必要条件,是光路部分各光学部件的良好透光性。因此当发现检测器灵敏度下降时,可怀疑是光路部件因表面污染而影响透光率。拆卸光路部分之前,必须先切断负高压电源并注意仪器所在处最好无强光照射。首先将固定光电倍增管的螺丝旋下,轻轻拉出光电倍增管,待该管拉出后,立即用不透光的黑布把其包好。然后依次从散热片中取下石英窗,用无水乙醇对其进行冲洗,如发现表面太脏,也可用细纱布蘸上乙醇、乙醚轻轻擦洗,烘干后按回原位。安装时须注意各连接件与光路外壳的气密性,以防止火焰点燃后所产生的水蒸气由高温区渗入低温区而冷凝。安装后的另一个注意事项是整个光路不能漏光。
该检测器的清洗可分为火焰喷嘴部分与光路部分。光路部分连同散热片可整体从火焰喷嘴上面拆下;火焰喷嘴部分的清洗可将皂沫流量计一端接在喷嘴处.若皂沫流量计没气泡显示,用干净银针插入喷嘴排除堵塞。而光路部分的清洗如下所述:火焰光度检测器具有高灵敏度响应的一种必要条件,是光路部分各光学部件的良好透光性。因此当发现检测器灵敏度下降时,可怀疑是光路部件因表面污染而影响透光率。拆卸光路部分之前,必须先切断负高压电源并注意仪器所在处最好无强光照射。首先将固定光电倍增管的螺丝旋下,轻轻拉出光电倍增管,待该管拉出后,立即用不透光的黑布把其包好。然后依次从散热片中取下石英窗,用无水乙醇对其进行冲洗,如发现表面太脏,也可用细纱布蘸上乙醇、乙醚轻轻擦洗,烘干后按回原位。安装时须注意各连接件与光路外壳的气密性,以防止火焰点燃后所产生的水蒸气由高温区渗入低温区而冷凝。安装后的另一个注意事项是整个光路不能漏光。
以上是气相色谱分析中常见的检测器几种故障及其维护、排除方法,但在具体工作中所出现几种故障并存的复杂情况,这就需要根据故障的症状认真分析和判断,然后利用上述方法逐一排除故障,使仪器恢复正常。
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